Готовый перевод String Theory for Dummies / Теория струн для «чайников»: How to Fold Space: Introducing Calabi-Yau Manifolds

Как свернуть пространство: представление Многообразия Калаби — Яу

Проблема дополнительных измерений продолжала преследовать теорию струн, но она была решена путем введения идеи компактификации, в которой дополнительные измерения сворачиваются калачиком друг вокруг друга, вырастая настолько малыми, что их чрезвычайно трудно обнаружить.

Математические решения того, как это могло бы быть достигнуто, были уже развиты в виде комплекса многообразий Калаби-Яу, пример которого показан на рис. 10-3.

Проблема заключается в том, что теория струн не предлагает реального способа точно определить, какая из многих многообразий Калаби-Яу является правильной!

Когда дополнительные измерения были впервые обнаружены в 1970-х, было ясно, что они должны быть в некотором роде скрыты.

В конце концов, мы, конечно, не видим более трех пространственных измерений.

Одно из предположений, которое было предложено Калуцей и Клейном полстолетия ранее заключалось в том. что измерения могли быть свернуты в очень небольшой размер.

Первые попытки свернуть эти дополнительные измерения столкнулись с проблемами, потому что они имели тенденцию сохранять симметрию между левой и правой частицами (так называемый физиками паритет), который не всегда сохраняется в природе.

Это нарушение имеет решающее значение в понимании функционирования слабых ядерных сил.

Рис. 10-3:

Согласно теории струн Вселенная имеет дополнительные измерения, которые свернуты калачиком в Калаби-Яу.

Для того чтобы теория струн была рабочей, должен был существовать способ компактифицировать дополнительные шесть измерений, сохраняя при этом различие между левыми и правыми частицами.

В 1985 многообразия Калаби-Яу (созданные для других целей несколькими годами ранее математиками Эухенио Калаби и Яу Шинтаном) использовались Эдвардом Виттеном, Филипом Кэнделасом, Гэри Горовицем и Эндрю Стромингером чтобы компактифицировать дополнительные шесть пространственных размеров просто верным способом.

Эти многообразия не только сохранили левоправость частиц, но они также в достаточной степени сохранили суперсимметрию, чтобы повторить некоторые аспекты Стандартной модели.

Одним из преимуществ многообразий Калаби-Яу, было то, что конфигурации сложенных размеров приводят к различным типам наблюдаемых частиц в нашей Вселенной.

Если форма Калаби Яу имеет три отверстия (или, скорее многомерные аналоги дыр), три семейства частиц будут предсказаны Стандартной Моделью физики элементарных частиц.

(Очевидно, как следствие, форма с пятью отверстиями будет иметь пять семейств, но физики интересуются только тремя семействами частиц известных как существующие в этой вселенной.)

К сожалению существует десятки тысяч возможных многообразий Калаби-Яу для шести измерений, и теория струн не предлагает разумных средств определения, которое из них является правильным.

В этом отношении, даже если бы физики смогли определить, какое решение верно, они захотят ответить на вопрос, почему вселенная сложила дополнительные шесть измерений в той особой конфигурации.

Когда многообразия Калаби-Яу были впервые обнаружены, некоторые красноречивые члены сообщества теории струн надеялись, что одно определенное многообразие выскочит как правильное.

Как оказалось этого не случилось и многие струнные теоретики ожидали, что конкретные многообразия Калаби-Яу это количество, которое должно быть установлено экспериментальным путем.

Фактически, теперь известно, что некоторые другие конфигурации для свернутых пространств могут также поддерживать необходимые свойства.

Я говорю о значениях этого свернутого пространства и что это могло действительно означать — в Главах 13 и 14.

Внимание! Этот перевод, возможно, ещё не готов.
Его статус: перевод редактируется

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/38781/145399

Переводчики: Irina73